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APCAPC Algoritmos e Programação de Computadores Disciplina 113476 Prof. Alexandre ZaghettoProf. Alexandre Zaghetto zaghetto@unb.com Universidade de Brasília Instituto de Ciências Exatas Departamento de Ciência da Computação http://www.nickgentry.com/ APCAPC O O HistóricoHistórico dada ComputaçãoComputação APCAPC •• OO primeiroprimeiro grandegrande passopasso dodo homemhomem rumorumo àà ciênciaciência ee àà tecnologiatecnologia talveztalvez tenhatenha sidosido aa concepçãoconcepção dada idéiaidéia dede númeronúmero.. �� ComoComo surgiusurgiu aa idéiaidéia dodo número?número? 1. Conceito de Número1. Conceito de Número 12/08/201512/08/2015 33 �� ComparaçãoComparação entreentre conjuntosconjuntos.. APCAPC �� AA comparaçãocomparação porpor agrupamentosagrupamentos deudeu origemorigem aoao conceitoconceito dede basebase dede umum sistemasistema dede numeraçãonumeração.. 1. Conceito de Número1. Conceito de Número 12/08/201512/08/2015 44 APCAPC �� TalvezTalvez aa utilizaçãoutilização dosdos dedosdedos comocomo umum dosdos conjuntosconjuntos aa seremserem comparadoscomparados tenhatenha dadodado origemorigem aoao nossonosso sistemasistema dede numeraçãonumeração dede basebase decimaldecimal.. 1. Conceito de Número1. Conceito de Número 12/08/201512/08/2015 55 APCAPC ��ἩρόδοτοςἩρόδοτος,, 484484 aa..CC.. -- 425425 aa..CC.. 1. Conceito de Número1. Conceito de Número 12/08/201512/08/2015 66 �� FoiFoi oo autorautor dada históriahistória dada invasãoinvasão persapersa nana GréciaGrécia nosnos princípiosprincípios dodo séculoséculo VV aa..CC.. APCAPC �� LivroLivro VIIVII –– PolímniaPolímnia:: 1. Conceito de Número1. Conceito de Número 12/08/201512/08/2015 77 APCAPC �� TermópilasTermópilas:: 1. Conceito de Número1. Conceito de Número 12/08/201512/08/2015 88 APCAPC �� ContagemContagem dodo exércitoexército dede XerxesXerxes:: “LX“LX —— IgnoroIgnoro oo númeronúmero exatoexato dede tropastropas queque cadacada naçãonação forneceuforneceu aa XerxesXerxes,, mas,mas, aoao queque sese afirma,afirma, oo exércitoexército dede terraterra somavasomava umum milhãomilhão ee setecentossetecentos milmil homenshomens..”” 1. Conceito de Número1. Conceito de Número 12/08/201512/08/2015 99 APCAPC �� ContagemContagem dodo exércitoexército dede XerxesXerxes:: “Eis“Eis comocomo foifoi feitafeita aa contagemcontagem dasdas tropastropas concentradasconcentradas nono locallocal.. ReunindoReunindo umum corpocorpo dede dezdez milmil homenshomens emem determinadodeterminado espaçoespaço ee juntandojuntando--oo oo máximomáximo possível,possível,...... 10.00010.000 1. Conceito de Número1. Conceito de Número 12/08/201512/08/2015 1010 APCAPC �� ContagemContagem dodo exércitoexército dede XerxesXerxes:: ““......,, traçaramtraçaram umum círculocírculo emem tornotorno..”” 1. Conceito de Número1. Conceito de Número 12/08/201512/08/2015 1111 APCAPC �� ContagemContagem dodo exércitoexército dede XerxesXerxes:: “Em“Em seguida,seguida, fizeramfizeram sairsair dalidali esseesse corpocorpo dede tropastropas...... 1. Conceito de Número1. Conceito de Número 12/08/201512/08/2015 1212 APCAPC �� ContagemContagem dodo exércitoexército dede XerxesXerxes:: ““......ee ergueramergueram emem tornotorno dodo círculocírculo umum muromuro àà alturaaltura dodo umbigoumbigo..”” 1. Conceito de Número1. Conceito de Número 12/08/201512/08/2015 1313 APCAPC 1. Conceito de Número1. Conceito de Número �� ContagemContagem dodo exércitoexército dede XerxesXerxes:: “Isso“Isso feito,feito, mandarammandaram entrarentrar outrasoutras tropastropas nono locallocal jájá murado,murado, ee depoisdepois outrasoutras ee outrasoutras mais,mais, calculando,calculando, porpor esseesse processo,processo, oo seuseu númeronúmero.. FeitaFeita aa contagem,contagem, dispuseramdispuseram--nasnas porpor ordemordem dede naçõesnações..”” 12/08/201512/08/2015 1414 1010..000000 APCAPC •• ÉÉ quasequase certocerto queque oo primeiroprimeiro instrumentoinstrumento dede cálculocálculo queque oo homemhomem utilizouutilizou foramforam seusseus própriospróprios dedosdedos.. 2. Primeiros Métodos de Cálculo2. Primeiros Métodos de Cálculo 12/08/201512/08/2015 1515 APCAPC •• ÁbacoÁbaco:: instrumentoinstrumento construídoconstruído dede contascontas móveismóveis emem eixos,eixos, representandorepresentando dígitosdígitos dede umum númeronúmero.. 3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. 3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. –– 1880)1880) Foi com o uso de pedrinhas para auxiliar nas contagens que surgiu o termo 12/08/201512/08/2015 1616 nas contagens que surgiu o termo cálculo. CÁLCULO deriva da palavra latina calculus que significa pedrinha ou seixo. APCAPC •• RéguaRégua dede CálculoCálculo (século(século XVII)XVII):: propostaproposta porpor WilliamWilliam OughtredOughtred,, matemáticomatemático inglêsinglês.. SuaSua formaforma finalfinal ficouficou sendosendo retangularretangular comcom umauma réguarégua maismais estreitaestreita deslizandodeslizando entreentre duasduas outraoutra.. 3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. 3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. –– 1880)1880) 12/08/201512/08/2015 1717 APCAPC •• BastõesBastões (ou(ou ossos)ossos) dede NapierNapier:: 3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. 3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. –– 1880)1880) 12/08/201512/08/2015 1818 APCAPC •• BlaiseBlaise PascalPascal ((16231623 -- 16621662),), filósofofilósofo ee matemáticomatemático francês,francês, construiuconstruiu umum contadorcontador mecânicomecânico queque realizavarealizava operaçõesoperações aritméticasaritméticas dede somasoma ee subtraçãosubtração porpor meiomeio dede rodasrodas ee engrenagensengrenagens dentadasdentadas ((PascalinePascaline)).. 3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. 3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. –– 1880)1880) 12/08/201512/08/2015 1919 APCAPC •• EmEm 16731673 oo matemáticomatemático ee filósofofilósofo alemãoalemão,, GottfriedGottfried WilhelmWilhelm vonvon LeibnizLeibniz ((16461646 -- 17161716),), mostroumostrou comocomo umauma calculadoracalculadora maismais completacompleta queque aa dede PascalPascal poderiapoderia serser obtidaobtida aa partirpartir dodo fatofato dede queque umauma multiplicaçãomultiplicação poderpoder serser vistavista comocomo aa somasoma dede umauma mesmamesma parcelaparcela umum certocerto númeronúmero dede vezesvezes.. 3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. 3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. –– 1880)1880) 12/08/201512/08/2015 2020 APCAPC •• RevoluçãoRevolução IndustrialIndustrial:: contribuiucontribuiu nono desenvolvimentodesenvolvimento dede dispositivosdispositivos automáticosautomáticos.. •• SéculoSéculo XVIIIXVIII:: BasileBasile BouchonBouchon,, JeanJean FalconFalcon,, JacquesJacques VaucansonVaucanson contribuiramcontribuiram parapara aa construçãoconstrução ee oo aprimoramentoaprimoramento dede umum teartear queque podiapodia tecertecer dede acordoacordo comcom instruçõesinstruções cifradascifradas emem papelpapel perfuradoperfurado.. 3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. 3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. –– 1880)1880) 12/08/201512/08/2015 2121 APCAPC •• EmEm 18011801 JosephJoseph MarieMarie JacquardJacquard ((17521752 -- 18341834),), mecânicomecânico francês,francês, concluiconclui aa máquinamáquina dede tecertecer.. 3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. 3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. –– 1880)1880) •• OsOs padrõespadrões dosdos tecidostecidos erameram fornecidosfornecidos porpor cartõescartões perfuradosperfurados.. •• ProtestosProtestos pelapela substituiçãosubstituição dede pessoaspessoas porpor 12/08/201512/08/2015 2222 •• ProtestosProtestos pelapela substituiçãosubstituição dede pessoaspessoas porpor máquinas!máquinas! ••OsOs mesmosmesmos cartõescartões perfuradosperfurados dede JacquardJacquard,, queque mudarammudaram aa rotinarotina dada industriaindustria têxtil,têxtil, teriam,teriam, poucospoucos anosanos depois,depois, umauma decisivadecisiva influênciainfluência nono ramoramo dada computaçãocomputação.. •• httphttp:://www//www..youtubeyoutube..com/watch?v=CRQcom/watch?v=CRQ33QFQF55oRCAoRCA APCAPC •• EmEm 18231823 CharlesCharles PP.. BabbageBabbage ((17911791 -- 18711871)) foifoi contratadocontratado pelapela RoyalRoyal AstronomicalAstronomical SocietySociety ofof GreatGreat BritainBritain parapara produzirproduzir umauma máquinamáquina calculadoracalculadora programável,programável, comcom aa finalidadefinalidade dede gerargerar tabelastabelas dede navegaçãonavegação parapara aa MarinhaMarinha britânicabritânica.. 3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. 3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. –– 1880)1880) 12/08/201512/08/2015 2323 APCAPC •• EmEm seuseu trabalho,trabalho, projetouprojetou doisdois tipostipos dede máquinasmáquinas:: �� aa máquinamáquina dede diferençasdiferenças;; ee �� aa máquinamáquina analíticaanalítica.. •• NaNa época,época, asas tabelastabelas dede navegaçãonavegação erameram escritasescritas manualmentemanualmente porpor diversosdiversos funcionários,funcionários, contratadoscontratados parapara:: 3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. 3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. –– 1880)1880) 12/08/201512/08/2015 2424 manualmentemanualmente porpor diversosdiversos funcionários,funcionários, contratadoscontratados parapara:: �� realizarrealizar sucessivassucessivas ee repetitivasrepetitivas operaçõesoperações dede adiçãoadição ee multiplicaçãomultiplicação;; ee �� imprimirimprimir osos resultados,resultados, escrevendoescrevendo--osos.. APCAPC •• AA MáquinaMáquina dede DiferençasDiferenças:: �� RealizavaRealizava apenasapenas adiçõesadições ee subtraçõessubtrações.. �� EraEra acionadaacionada porpor umum motormotor movidomovido aa vaporvapor.. �� ContinhaContinha umum dispositivodispositivo dede gravaçãogravação emem umauma chapachapa dede cobrecobre.. 3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. 3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. –– 1880)1880) 12/08/201512/08/2015 2525 umauma chapachapa dede cobrecobre.. •• AsAs ferramentasferramentas dada épocaépoca nãonão erameram suficientementesuficientemente sofisticadassofisticadas parapara construirconstruir aa máquinamáquina.. •• BabbageBabbage abandonaabandona oo projetoprojeto.. •• NosNos anosanos 18501850 PehrPehr GeorgGeorg ScheutzScheutz lêlê aa respeitorespeito dada máquinamáquina dede diferençasdiferenças dede BabbageBabbage ee constróiconstrói umauma versãoversão modificadamodificada.. •• httphttp:://www//www..youtubeyoutube..com/watch?v=com/watch?v=33gjWksIgjWksI22hjhj00&&featurefeature==relatedrelated APCAPC •• MáquinaMáquina AnalíticaAnalítica:: �� EmEm 18331833 BabbageBabbage consegueconsegue convencerconvencer oo governogoverno inglêsinglês aa financiarfinanciar aa construçãoconstrução dede umauma máquinamáquina maismais sofisticadasofisticada ee precisa,precisa, aa MáquinaMáquina AnalíticaAnalítica.. �� GeneralizaçãoGeneralização dada MáquinaMáquina dede DiferençasDiferenças.. 3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. 3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. –– 1880)1880) 12/08/201512/08/2015 2626 �� UtilizaUtiliza aa “programação”“programação” comocomo princípioprincípio básicobásico.. �� DevidoDevido àà tecnologiatecnologia poucopouco avançada,avançada, ee àà faltafalta dede recursosrecursos aa máquinamáquina dede BabbageBabbage nemnem chegouchegou aa serser construídaconstruída.. APCAPC •• MáquinaMáquina AnalíticaAnalítica:: �� ApesarApesar dede inteiramenteinteiramente mecânica,mecânica, aa máquinamáquina analíticaanalítica dede BabbageBabbage essencialmenteessencialmente possuíapossuía osos mesmosmesmos componentescomponentes queque umum computadorcomputador atualatual:: �� memóriamemória:: rodasrodas dentadasdentadas dede contagemcontagem;; 3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. 3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. –– 1880)1880) 12/08/201512/08/2015 2727 �� processadorprocessador:: comcom umauma unidadeunidade parapara realizarrealizar quatroquatro asas operaçõesoperações aritméticasaritméticas ee “unidade“unidade dede controle”,controle”, constituídaconstituída dede cartõescartões convenientementeconvenientemente perfuradosperfurados parapara realizarrealizar estaesta ouou aquelaaquela operaçãooperação;; ee �� saídasaída:: parapara umauma impressoraimpressora ouou parapara umum dispositivodispositivo perfuradorperfurador dede cartõescartões.. APCAPC •• MáquinaMáquina AnalíticaAnalítica:: �� SomenteSomente emem 19911991 oo museumuseu dede CiênciaCiência dede LondresLondres construiuconstruiu umauma versãoversão dada MáquinaMáquina AnalíticaAnalítica aa partirpartir dosdos desenhosdesenhos dede BabbageBabbage.. 3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. 3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. –– 1880)1880) 12/08/201512/08/2015 2828 APCAPC •• MáquinaMáquina AnalíticaAnalítica:: �� AdaAda AugustaAugusta KingKing ((18151815 -- 18521852),), CondessaCondessa dede LovelaceLovelace:: matemáticamatemática talentosa,talentosa, grandegrande colaboradoracolaboradora dede BabbageBabbage.. �� CriouCriou programasprogramas dede exemploexemplo parapara aa máquinamáquina.. 3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. 3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. –– 1880)1880) 12/08/201512/08/2015 2929 �� ÉÉ reconhecidareconhecida comocomo aa primeiraprimeira programadoraprogramadora dede todatoda aa históriahistória.. �� ServiuServiu dede nomenome parapara aa linguagemlinguagem dede programaçãoprogramação ADA,ADA, desenvolvidadesenvolvida parapara oo departamentodepartamento dede DefesaDefesa dosdos EUAEUA.. �� ComCom relaçãorelação àà MáquinaMáquina Analítica,Analítica, BabbageBabbage declaroudeclarou queque LovelaceLovelace "parece"parece compreendêcompreendê--lala melhormelhor queque eu"eu".. APCAPC •• AdaAda AugustaAugusta KingKing eraera filhafilha legítimalegítima dodo poetapoeta LordLord ByronByron.. �� LordLord ByronByron ((17881788 -- 18241824),), destacadodestacado poetapoeta britânicobritânico.. 3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. 3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. –– 1880)1880) “Há um tal prazer nos bosques inexplorados; Há uma tal beleza na praia solitária; 12/08/201512/08/2015 3030 Há uma tal beleza na praia solitária; Há uma sociedade que ninguém invade Perto do mar profundo e da música do seu bramir: Não que eu ame menos o homem, Mas amo mais a Natureza.” APCAPC •• AdaAda AugustaAugusta KingKing eraera filhafilha legítimalegítima dodo poetapoeta LordLord ByronByron.. 3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. 3. Dispositivos Mecânicos (500 a.C. –– 1880)1880) 12/08/201512/08/2015 3131 APCAPC •• ComCom aa invençãoinvenção dodo motormotor elétricoelétrico ((MichaelMichael FaradayFaraday,, JosephJoseph HenryHenry,, TomasTomas DavenportDavenport,, NikolaNikola TeslaTesla),), nono fimfim dodo séculoséculo XIX,XIX, surgiusurgiu umauma grandegrande quantidadequantidade dede máquinasmáquinas dede somarsomar acionadasacionadas porpor motoresmotores elétricoselétricos.. 4. Dispositivos Eletromecânicos (1880 4. Dispositivos Eletromecânicos (1880 –– 1930)1930) 12/08/201512/08/2015 3232 APCAPC •• CuriosidadeCuriosidade:: MotorMotor dede HomopolarHomopolar �� httphttp:://www//www..youtubeyoutube..com/watch?v=wcom/watch?v=w22ff66RDRD11hThT66QQ �� httphttp:://www//www..youtubeyoutube..com/watch?v=com/watch?v=33aPQqNtaPQqNt1515--oo 4. Dispositivos Eletromecânicos (1880 4. Dispositivos Eletromecânicos (1880 –– 1930)1930) 12/08/201512/08/2015 3333 APCAPC •• EmEm 18891889 HermanHerman HollerithHollerith ((18601860 -- 19291929)) desenvolveudesenvolveu umauma máquinamáquina perfuradoraperfuradoradede cartõescartões ee umauma máquinamáquina tabuladoratabuladora queque contava,contava, classificavaclassificava ee ordenavaordenava informaçõesinformações armazenadasarmazenadas emem cartõescartões perfuradosperfurados.. 4. Dispositivos Eletromecânicos (1880 4. Dispositivos Eletromecânicos (1880 –– 1930)1930) 12/08/201512/08/2015 3434 APCAPC •• PorPor causacausa dessadessa invenção,invenção, oo BureauBureau ofof CensusCensus dosdos EUAEUA contratoucontratou HollerithHollerith emem 18901890 parapara utilizarutilizar suasua máquinamáquina nana apuraçãoapuração dede dadosdados dodo censocenso dodo mesmomesmo anoano.. •• OO censocenso foifoi apuradoapurado emem doisdois anosanos ee meio,meio, apesarapesar dodo aumentoaumento dada populaçãopopulação dede 5050 parapara 6363 milhõesmilhões dede habitanteshabitantes emem relaçãorelação aoao censocenso dede 18801880,, queque consumiuconsumiu quasequase 1010 anosanos dede processamentoprocessamento manualmanual.. 4. Dispositivos Eletromecânicos (1880 4. Dispositivos Eletromecânicos (1880 –– 1930)1930) 12/08/201512/08/2015 3535 dede processamentoprocessamento manualmanual.. APCAPC •• OO sucessosucesso dede HollerithHollerith comcom aa apuraçãoapuração dodo censocenso conduziuconduziu àà criação,criação, emem 18961896,, dada TabulatingTabulating MachineMachine CompanyCompany,, porpor ondeonde HollerithHollerith vendiavendia umauma linhalinha dede máquinasmáquinas dede tabulaçãotabulação comcom cartõescartões perfuradosperfurados.. •• EmEm 19111911 umum banqueirobanqueiro ((CharlesCharles RR.. FlintFlint)) persuadiupersuadiu trêstrês companhiascompanhias aa sese juntarem,juntarem, entreentre elaselas aa empresaempresa dede HollerithHollerith,, formandoformando aa ComputingComputing--TabulatingTabulating--RecordingRecording 4. Dispositivos Eletromecânicos (1880 4. Dispositivos Eletromecânicos (1880 –– 1930)1930) 12/08/201512/08/2015 3636 HollerithHollerith,, formandoformando aa ComputingComputing--TabulatingTabulating--RecordingRecording CompanyCompany.. APCAPC •• EmEm 19141914 ThomasThomas JJ.. WatsonWatson foifoi contratadocontratado comocomo gerentegerente geral,geral, ee emem 19241924 eleele mudoumudou oo nomenome dada companhiacompanhia parapara IBMIBM -- InternationalInternational BusinessBusiness MachinesMachines.. 4. Dispositivos Eletromecânicos (1880 4. Dispositivos Eletromecânicos (1880 –– 1930)1930) 12/08/201512/08/2015 3737 httphttp:://www//www--0303..ibmibm..com/ibm/history/exhibits/logo/logo_com/ibm/history/exhibits/logo/logo_11..htmlhtml APCAPC •• ReléRelé (Joseph(Joseph Henry)Henry):: 4. Dispositivos Eletromecânicos (1880 4. Dispositivos Eletromecânicos (1880 –– 1930)1930) 12/08/201512/08/2015 3838 APCAPC •• NaNa décadadécada dede 19301930,, KonradKonrad ZuseZuse ((19101910 -- 19551955),), umum estudanteestudante dede engenhariaengenharia alemão,alemão, crioucriou suasua primeiraprimeira máquinamáquina (binária),(binária), chamadachamada ZZ11,, baseadabaseada emem relésrelés eletromecânicoseletromecânicos.. •• ZZ11:: 4. Dispositivos Eletromecânicos (1880 4. Dispositivos Eletromecânicos (1880 –– 1930)1930) 12/08/201512/08/2015 3939 APCAPC •• OutroOutro "inventor""inventor" dada épocaépoca dede dispositivosdispositivos eletromecânicoseletromecânicos foifoi HowardHoward HH.. AikenAiken ((19001900 -- 19731973)) umum físicofísico ee matemáticomatemático americanoamericano.. •• NosNos anosanos 19301930 concebeu,concebeu, comocomo oo apoioapoio dada IBM,IBM, oo AutomaticAutomatic SequenceSequence ControlledControlled CalculatorCalculator (ASCC)(ASCC) queque depoisdepois ficouficou conhecidoconhecido comocomo emem HarvardHarvard MarkMark II.. 4. Dispositivos Eletromecânicos (1880 4. Dispositivos Eletromecânicos (1880 –– 1930)1930) 12/08/201512/08/2015 4040 APCAPC •• MarkMark II �� BaseadoBaseado nono sistemasistema decimaldecimal ee nãonão bináriobinário.. �� EraEra capazcapaz dede armazenararmazenar 7272 númerosnúmeros.. �� PossuiaPossuia 33..300300 relés,relés, 175175..000000 conexões,conexões, 800800 kmkm dede cabo,cabo, PesavaPesava 55 toneladastoneladas.. 4. Dispositivos Eletromecânicos (1880 4. Dispositivos Eletromecânicos (1880 –– 1930)1930) 12/08/201512/08/2015 4141 cabo,cabo, PesavaPesava 55 toneladastoneladas.. �� InstruçõesInstruções dede doisdois operandosoperandos erameram introduzidasintroduzidas nana máquinamáquina porpor meiomeio dede umauma fitafita dede papelpapel perfuradoperfurado.. �� PodiaPodia realizarrealizar umauma somasoma emem seisseis segundossegundos ee umauma divisãodivisão emem 1212 segundossegundos.. �� httphttp:://www//www--0303..ibmibm..com/ibm/history/exhibits/markI/markI_introcom/ibm/history/exhibits/markI/markI_intro..hthtmlml APCAPC •• PrimeirasPrimeiras InvençõesInvenções ((19301930 –– 19451945)) �� OO problemaproblema dosdos computadorescomputadores mecânicosmecânicos ee eletromecânicoseletromecânicos residiaresidia emem doisdois fatosfatos:: 1.1. BaixaBaixa velocidadevelocidade dede processamentoprocessamento;; ee 2.2. FaltaFalta dede confiabilidadeconfiabilidade dosdos resultadosresultados.. 5. Componentes Eletrônicos 5. Componentes Eletrônicos 12/08/201512/08/2015 4242 2.2. FaltaFalta dede confiabilidadeconfiabilidade dosdos resultadosresultados.. APCAPC •• PrimeirasPrimeiras InvençõesInvenções ((19301930 –– 19451945)) �� OsOs cientistascientistas passarampassaram aa utilizarutilizar aa válvulaválvula.. 5. Componentes Eletrônicos 5. Componentes Eletrônicos 12/08/201512/08/2015 4343 �� ÉÉ umum dispositivodispositivo eletrônicoeletrônico queque controlacontrola aa passagempassagem dede correntecorrente elétricaelétrica.. �� VerVer funcionamentofuncionamento nono MoodleMoodle,, linklink:: “As“As válvulasválvulas eletrônicas”eletrônicas”.. APCAPC •• PrimeirasPrimeiras InvençõesInvenções ((19301930 –– 19451945)) �� AA válvulaválvula foifoi inventadainventada porpor LeeLee DeDe ForestForest ((18731873 -- 19611961)).. PatenteadaPatenteada emem 19071907.. 5. Componentes Eletrônicos 5. Componentes Eletrônicos 12/08/201512/08/2015 4444 •• UU..SS.. PatentPatent 879879,,532532 �� httphttp:://www//www..googlegoogle..com/patents/about?id=com/patents/about?id=66ii11vAAAAEBAJvAAAAEBAJ APCAPC •• PrimeirasPrimeiras InvençõesInvenções ((19301930 –– 19451945)) �� NaNa mesmamesma épocaépoca emem queque ZuseZuse ee AikenAiken realizavamrealizavam seusseus trabalhostrabalhos comcom dispositivosdispositivos eletromecânicos,eletromecânicos, doisdois outrosoutros cientistascientistas desenvolveramdesenvolveram computadorescomputadores usandousando válvulasválvulas.. 5. Componentes Eletrônicos 5. Componentes Eletrônicos 12/08/201512/08/2015 4545 �� UmUm dessesdesses cientistascientistas foifoi JohnJohn VincentVincent AtanasoffAtanasoff,, ((19031903 –– 19951995)) que,que, porpor voltavolta dede 19391939,, projetouprojetou umauma máquinamáquina calculadoracalculadora parapara resolverresolver equaçõesequações lineareslineares.. APCAPC •• PrimeirasPrimeiras InvençõesInvenções ((19301930 –– 19451945)) ��AlémAlém dede AtanasoffAtanasoff,, outrooutro cientista,cientista, oo matemáticomatemático inglêsinglês AlanAlan TuringTuring ((19121912 -- 19541954),), tambémtambém desenvolveudesenvolveu umauma máquinamáquina comcom componentescomponentes eletrônicoseletrônicos.. 5. Componentes Eletrônicos 5. Componentes Eletrônicos 12/08/201512/08/2015 4646 �� ApesarApesar dosdos primeirosprimeiros projetosprojetos dede AtanasoffAtanasoff ee Turing,Turing, reconhecereconhece--sese outraoutra máquinamáquina eletrônicaeletrônica comocomo oo primeiroprimeiro computador,computador, realmenterealmente falando,falando, projetadoprojetado comocomo umauma máquinamáquina dede empregoemprego geral,geral, eletrônicaeletrônicaee automáticaautomática.. �� VerVer informaçõesinformações complementarescomplementares nono MoodleMoodle,, linklink:: “Alan“Alan Turing”Turing”.. APCAPC •• PrimeiraPrimeira geraçãogeração:: ComputadoresComputadores àà VálvulaVálvula �� ENIACENIAC -- ElectronicElectronic NumericalNumerical IntegratorIntegrator andand CalculatorCalculator:: �� ProjetadoProjetado porpor JohnJohn WilliamWilliam MauchlyMauchly ee JohnJohn PresperPresper EckertEckert,, dede 19431943 aa 19461946.. 5. Computadores Eletrônicos (1945 5. Computadores Eletrônicos (1945 -- ?)?) 12/08/201512/08/2015 4747 APCAPC •• PrimeiraPrimeira geraçãogeração:: ComputadoresComputadores àà VálvulaVálvula �� ENIACENIAC -- ElectronicElectronic NumericalNumerical IntegratorIntegrator andand CalculatorCalculator:: �� ConsideradoConsiderado oo primeiroprimeiro computadorcomputador eletrônicoeletrônico.. �� ConstruídoConstruído parapara empregoemprego geral,geral, istoisto é,é, comcom programaprograma dede instruçõesinstruções queque podiapodia alteraralterar oo tipotipo dede 5. Computadores Eletrônicos (1945 5. Computadores Eletrônicos (1945 -- ?)?) 12/08/201512/08/2015 4848 programaprograma dede instruçõesinstruções queque podiapodia alteraralterar oo tipotipo dede cálculocálculo aa serser realizadorealizado comcom osos dadosdados.. �� DesmontadoDesmontado emem 19551955.. APCAPC •• PrimeiraPrimeira geraçãogeração:: ComputadoresComputadores àà VálvulaVálvula �� ENIACENIAC -- ElectronicElectronic NumericalNumerical IntegratorIntegrator andand CalculatorCalculator:: 5. Computadores Eletrônicos (1945 5. Computadores Eletrônicos (1945 -- ?)?) 12/08/201512/08/2015 4949 APCAPC •• PrimeiraPrimeira geraçãogeração:: ComputadoresComputadores àà VálvulaVálvula �� ENIACENIAC -- ElectronicElectronic NumericalNumerical IntegratorIntegrator andand CalculatorCalculator:: �� MaisMais dede 1717..000000 válvulasválvulas.. �� 800800 kmkm dede caboscabos.. 5. Computadores Eletrônicos (1945 5. Computadores Eletrônicos (1945 -- ?)?) 12/08/201512/08/2015 5050 �� PesavaPesava cercacerca dede 3030 toneladastoneladas ee consumiaconsumia umauma enormeenorme quantidadequantidade dede eletricidadeeletricidade.. �� VálvulasVálvulas �� queimavamqueimavam comcom grandegrande freqüênciafreqüência devidodevido aoao calorcalor.. APCAPC •• PrimeiraPrimeira geraçãogeração:: ComputadoresComputadores àà VálvulaVálvula �� ENIACENIAC -- ElectronicElectronic NumericalNumerical IntegratorIntegrator andand CalculatorCalculator:: �� RealizavaRealizava 1010..000000 operaçõesoperações porpor segundosegundo.. �� PossuíaPossuía 2020 registradores,registradores, cadacada umum delesdeles podendopodendo armazenararmazenar umum valorvalor numériconumérico decimaldecimal dede 1010 dígitosdígitos.. 5. Computadores Eletrônicos (1945 5. Computadores Eletrônicos (1945 -- ?)?) 12/08/201512/08/2015 5151 armazenararmazenar umum valorvalor numériconumérico decimaldecimal dede 1010 dígitosdígitos.. �� MáquinaMáquina decimaldecimal (não(não binária)binária) e,e, porpor isso,isso, cadacada dígitodígito eraera representadorepresentado porpor umum anelanel dede 1010 válvulas,válvulas, umauma dasdas quaisquais estavaestava ligadaligada emem cadacada instante,instante, indicandoindicando oo algarismoalgarismo desejadodesejado.. �� ProgramadoProgramado atravésatravés dada redistribuiçãoredistribuição dede caboscabos emem tomadastomadas diferentesdiferentes ee rearranjorearranjo dede chaveschaves (possuía(possuía cercacerca dede 60006000)).. APCAPC •• PrimeiraPrimeira geraçãogeração:: ComputadoresComputadores àà VálvulaVálvula �� MauchlyMauchly ee EckertEckert iniciaraminiciaram aa construçãoconstrução dede umum novonovo computador,computador, oo EDVACEDVAC ((ElectronicElectronic DiscretDiscret VariableVariable AutomaticAutomatic ComputerComputer)).. �� UmaUma outraoutra vertentevertente dodo aperfeiçoamentoaperfeiçoamento dodo ENIACENIAC éé atribuídaatribuída aoao matemáticomatemático JohnJohn vonvon NeumannNeumann.. 5. Computadores Eletrônicos (1945 5. Computadores Eletrônicos (1945 -- ?)?) 12/08/201512/08/2015 5252 atribuídaatribuída aoao matemáticomatemático JohnJohn vonvon NeumannNeumann.. �� VonVon NeumannNeumann criacria oo conceitoconceito dede “programa“programa armazenado”,armazenado”, apresentadoapresentado emem umum relatóriorelatório sobresobre oo EDVACEDVAC.. �� EmEm 19461946 vonvon NeumannNeumann ee váriosvários outrosoutros cientistascientistas emem PrincetonPrinceton iniciaraminiciaram aa construçãoconstrução dede umauma novanova máquina,máquina, umum computadorcomputador eletrônicoeletrônico dede programaprograma armazenado,armazenado, oo IASIAS.. APCAPC •• PrimeiraPrimeira geraçãogeração:: ComputadoresComputadores àà VálvulaVálvula �� NoNo IAS,IAS, oo conceitoconceito dede programaprograma armazenadoarmazenado (programas(programas sãosão armazenadosarmazenados nono mesmomesmo espaçoespaço dede memóriamemória queque osos dados)dados) eliminoueliminou aa necessidadenecessidade dede sese alteraralterar asas ligaçõesligações comcom caboscabos ouou outrosoutros dispositivosdispositivos.. �� AA arquiteturaarquitetura propostaproposta permanecepermanece atéaté osos diasdias dede hojehoje.. 5. Computadores Eletrônicos (1945 5. Computadores Eletrônicos (1945 -- ?)?) 12/08/201512/08/2015 5353 �� AA arquiteturaarquitetura propostaproposta permanecepermanece atéaté osos diasdias dede hojehoje.. APCAPC •• PrimeiraPrimeira geraçãogeração:: ComputadoresComputadores àà VálvulaVálvula �� OO EDVACEDVAC dede MauchlyMauchly ee EckertEckert nãonão foifoi adianteadiante.. AmbosAmbos saemsaem dada UniversidadeUniversidade dede PensilvâniaPensilvânia parapara constituíremconstituírem suasua própriaprópria empresa,empresa, queque maismais tardetarde sese tornoutornou aa UNIVACUNIVAC.. �� EmEm 19491949 aa UNIVACUNIVAC construiuconstruiu comcom sucessosucesso oo primeiroprimeiro 5. Computadores Eletrônicos (1945 5. Computadores Eletrônicos (1945 -- ?)?) 12/08/201512/08/2015 5454 �� EmEm 19491949 aa UNIVACUNIVAC construiuconstruiu comcom sucessosucesso oo primeiroprimeiro computadorcomputador parapara finsfins comerciais,comerciais, oo UNIVACUNIVAC 11 ((UniversalUniversal AutomaticAutomatic ComputerComputer)).. �� Depois,Depois, aa UNIVACUNIVAC uniuuniu--sese àà BurroughsBurroughs,, constituindoconstituindo--sese nana atualatual UnysisUnysis CorporationCorporation.. APCAPC •• PrimeiraPrimeira geraçãogeração:: ComputadoresComputadores àà VálvulaVálvula �� EmEm 19531953 aa IBM,IBM, lançoulançou oo seuseu primeiroprimeiro computadorcomputador eletrônicoeletrônico dede programaprograma armazenado,armazenado, oo IBMIBM--701701,, voltadovoltado parapara oo processamentoprocessamento científicocientífico.. 5. Computadores Eletrônicos (1945 5. Computadores Eletrônicos (1945 -- ?)?) 12/08/201512/08/2015 5555 httphttp:://www//www--0303..ibmibm..com/ibm/history/exhibits/com/ibm/history/exhibits/701701//701701__14151415bxbx0101..htmlhtml APCAPC •• PrimeiraPrimeira geraçãogeração:: ComputadoresComputadores àà VálvulaVálvula �� EmEm 19551955 aa IBMIBM modificoumodificou oo hardwarehardware dodo 701701 parapara adaptáadaptá--lolo aoao usouso comercial,comercial, lançandolançando oo IBMIBM--702702.. 5. Computadores Eletrônicos (1945 5. Computadores Eletrônicos (1945 -- ?)?) 12/08/201512/08/2015 5656 httphttp::////wwwwww--0303..ibmibm..com/ibm/history/exhibits/mainframe/mainframe_PPcom/ibm/history/exhibits/mainframe/mainframe_PP702702..htmlhtml APCAPC •• SegundaSegunda geraçãogeração:: ComputadoresComputadores TransistorizadosTransistorizados �� TransistorTransistor:: realizarealiza asas mesmasmesmas funçõesfunções básicasbásicas dede umauma válvula,válvula, porémporém oo fazfaz consumindoconsumindo muitomuito menosmenosenergiaenergia ee calor,calor, oo queque oo tornoutornou rapidamenterapidamente substitutosubstituto completocompleto dasdas válvulasválvulas.. �� BellBell LaboratoriesLaboratories,, JohnJohn BardeenBardeen,, WalterWalter BratainBratain ee 5. Computadores Eletrônicos (1945 5. Computadores Eletrônicos (1945 -- ?)?) 12/08/201512/08/2015 5757 �� BellBell LaboratoriesLaboratories,, JohnJohn BardeenBardeen,, WalterWalter BratainBratain ee WilliamWilliam SchockleySchockley.. APCAPC •• SegundaSegunda geraçãogeração:: ComputadoresComputadores TransistorizadosTransistorizados �� 19581958:: IBMIBM 70907090 -- AplicaçõesAplicações científicascientíficas.. 5. Computadores Eletrônicos (1945 5. Computadores Eletrônicos (1945 -- ?)?) 12/08/201512/08/2015 5858 APCAPC •• TerceiraTerceira geraçãogeração:: ComputadoresComputadores comcom CircuitosCircuitos IntegradosIntegrados �� CircuitoCircuito IntegradoIntegrado:: OO pontoponto importanteimportante nono conceitoconceito dede circuitoscircuitos integradosintegrados éé queque sese podepode formarformar múltiplosmúltiplos transistorestransistores emem umum únicoúnico elementoelemento dede silíciosilício.. �� JackJack KilbyKilby,, dada TexasTexas InstrumentsInstruments CoCo.. ee RobertRobert NoyceNoyce,, dada FairchildFairchild SemiconductorSemiconductor IncInc.. 5. Computadores Eletrônicos (1945 5. Computadores Eletrônicos (1945 -- ?)?) 12/08/201512/08/2015 5959 NoyceNoyce,, dada FairchildFairchild SemiconductorSemiconductor IncInc.. APCAPC •• TerceiraTerceira geraçãogeração:: ComputadoresComputadores comcom CircuitosCircuitos IntegradosIntegrados �� SurgimentoSurgimento dede umauma novanova geraçãogeração dede máquinas,máquinas, maismais poderosaspoderosas ee menores,menores, devidodevido àà integraçãointegração emem largalarga escalaescala (LSI(LSI -- LargeLarge ScaleScale IntegrationIntegration)) queque osos circuitoscircuitos integradosintegrados proporcionaramproporcionaram.. 5. Computadores Eletrônicos (1945 5. Computadores Eletrônicos (1945 -- ?)?) 12/08/201512/08/2015 6060 APCAPC •• TerceiraTerceira geraçãogeração:: ComputadoresComputadores comcom CircuitosCircuitos IntegradosIntegrados �� SurgimentoSurgimento dede umauma novanova geraçãogeração dede máquinas,máquinas, maismais poderosaspoderosas ee menores,menores, devidodevido àà integraçãointegração emem largalarga escalaescala (LSI(LSI -- LargeLarge ScaleScale IntegrationIntegration)) queque osos circuitoscircuitos integradosintegrados proporcionaramproporcionaram.. 5. Computadores Eletrônicos (1945 5. Computadores Eletrônicos (1945 -- ?)?) 12/08/201512/08/2015 6161 APCAPC •• TerceiraTerceira geraçãogeração:: ComputadoresComputadores comcom CircuitosCircuitos IntegradosIntegrados �� EmEm 19641964,, aa IBMIBM sese utilizouutilizou dasdas recentesrecentes inovaçõesinovações tecnológicastecnológicas nana áreaárea dada microeletrónicamicroeletrónica (os(os circuitoscircuitos integrados)integrados) ee lançoulançou aa suasua maismais famosafamosa "família""família" dede computadores,computadores, aa série/série/360360.. 5. Computadores Eletrônicos (1945 5. Computadores Eletrônicos (1945 -- ?)?) 12/08/201512/08/2015 6262 APCAPC •• QuartaQuarta geraçãogeração:: ComputadoresComputadores queque UtilizamUtilizam VLSIVLSI �� OO termotermo VLSIVLSI ((VeryVery LargeLarge ScaleScale IntegrationIntegration),), integraçãointegração emem largalarga escala,escala, caracterizacaracteriza umauma classeclasse dede dispositivosdispositivos eletrônicoseletrônicos capazescapazes dede armazenar,armazenar, emem umum únicoúnico invólucro,invólucro, milharesmilhares ee atéaté milhõesmilhões dede diminutosdiminutos componentescomponentes.. 5. Computadores Eletrônicos (1945 5. Computadores Eletrônicos (1945 -- ?)?) 12/08/201512/08/2015 6363 �� SeSe atéaté aquiaqui aa fronteirafronteira entreentre umauma geraçãogeração ee outraoutra éé muitomuito nítidanítida ee bembem definida,definida, agoraagora jájá nãonão éé maismais.. �� EnquantoEnquanto nasnas geraçõesgerações anterioresanteriores asas mudançasmudanças erameram físicas,físicas, comcom mudançasmudanças nana arquiteturaarquitetura eletrônicaeletrônica dosdos computadores,computadores, agoraagora éé umauma questãoquestão dede evoluçãoevolução dede umum mesmomesmo componentecomponente:: oo chipchip APCAPC •• QuartaQuarta geraçãogeração:: ComputadoresComputadores queque UtilizamUtilizam VLSIVLSI �� AA 44aa geraçãogeração éé marcadamarcada pelopelo aparecimentoaparecimento dosdos computadorescomputadores pessoaispessoais ouou microcomputadoresmicrocomputadores.. �� IntelIntel 40044004:: 19711971 5. Computadores Eletrônicos (1945 5. Computadores Eletrônicos (1945 -- ?)?) 12/08/201512/08/2015 6464 APCAPC •• OutrosOutros processadoresprocessadores IntelIntel:: httphttp:://pt//pt..wikipediawikipedia..org/wiki/Intel_org/wiki/Intel_40044004 5. Computadores Eletrônicos (1945 5. Computadores Eletrônicos (1945 -- ?)?) (8008)1972 (8080)1974 (8086)1978 12/08/201512/08/2015 6565 1982 1985 1989 1993 1995 APCAPC •• OutrosOutros processadoresprocessadores IntelIntel:: 5. Computadores Eletrônicos (1945 5. Computadores Eletrônicos (1945 -- ?)?) 2000 12/08/201512/08/2015 6666 1997 1999 2000 2005 APCAPC •• OutrosOutros processadoresprocessadores IntelIntel:: 5. Computadores Eletrônicos (1945 5. Computadores Eletrônicos (1945 -- ?)?) 2006 12/08/201512/08/2015 6767 20092008 2010 2006 APCAPC •• LeiLei dede MooreMoore:: prevêprevê queque oo númeronúmero dede transistorestransistores dobradobra aa cadacada 22 anosanos (http(http:://www//www..intelintel..com/technology/mooreslaw/)com/technology/mooreslaw/).. •• EnunciadaEnunciada pelapela primeiraprimeira vezvez emem 19651965 porpor GordonGordon Moore,Moore, umum dosdos fundadoresfundadores dada IntelIntel.. 5. Computadores Eletrônicos (1945 5. Computadores Eletrônicos (1945 -- ?)?) 12/08/201512/08/2015 6868 APCAPC •• LeiLei dede MooreMoore:: prevêprevê queque oo númeronúmero dede transistorestransistores dobradobra aa cadacada 22 anosanos (http(http:://www//www..intelintel..com/technology/mooreslaw/)com/technology/mooreslaw/).. 5. Computadores Eletrônicos (1945 5. Computadores Eletrônicos (1945 -- ?)?) 12/08/201512/08/2015 6969 APCAPC •• LeiLei dede MooreMoore:: prevêprevê queque oo númeronúmero dede transistorestransistores dobradobra aa cadacada 22 anosanos (http(http:://www//www..intelintel..com/technology/mooreslaw/)com/technology/mooreslaw/).. 5. Computadores Eletrônicos (1945 5. Computadores Eletrônicos (1945 -- ?)?) 12/08/201512/08/2015 7070 APCAPC •• DispositivosDispositivos mecânicosmecânicos ((500500 aa..CC.. -- 18801880)) •• DispositivosDispositivos eletromecânicoseletromecânicos ((18801880 –– 19301930)) •• ComponentesComponentes EletrônicosEletrônicos �� PrimeirasPrimeiras InvençõesInvenções ((19301930 –– 19451945)) 6. Resumo6. Resumo 12/08/201512/08/2015 7171 •• ComputadoresComputadores EletrônicosEletrônicos ((19451945 -- ?)?) �� 11ªª geraçãogeração:: computadorescomputadores aa válvulaválvula.. �� 22ªª geraçãogeração:: computadorescomputadores transistorizadostransistorizados.. �� 33ªª geraçãogeração:: computadorescomputadores comcom circuitoscircuitos integradosintegrados.. �� 44ªª geraçãogeração:: computadorescomputadores queque utilizamutilizam VLSIVLSI.. APCAPC “A observação e a experiência podem e devem restringir drasticamente a extensão das crenças admissíveis, porque de outro modo não haveria ciência. Mas não podem, por si só, determinar um conjunto específico de semelhantes crenças. Um elemento aparentemente arbitrário, composto de acidentes pessoais e históricos, é 12/08/201512/08/2015 7272 composto de acidentes pessoais e históricos,é sempre um ingrediente formador das crenças esposadas por uma comunidade científica específica numa determinada época.” Thomas S. Kuhn, Físico Teórico, em seu livro A Estrutura das Revoluções Científicas.
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